类风湿关节炎滑膜细胞凋亡过程中白藜芦醇的诱导作用及天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3的活化

目的:探讨来自植物中的天然活性成分白藜芦醇诱导类风湿关节炎滑膜细胞凋亡过程中,凋亡执行因子天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3的活化状态及其参与作用,并分析其浓度与时间作用。方法:实验于2003-05/10在中南大学湘雅二医院中心实验室完成。人类风湿关节炎滑膜组织取自中南大学湘雅二医院骨科2003-05诊治的1例男性50岁患者。①将手术切取的滑膜组织,剔除脂肪及纤维组织后经清洗、剪碎、消化、离心、培养、传代,获得3-5代细胞,电子显微镜观察滑膜细胞生长过程中的形态变化。②将细胞分为3组,对照组(未用药处理的滑膜细胞);白藜芦醇组(50,100,200,400μmol/L白藜芦醇处理12h的细胞及用200μmol/L白藜芦醇处理4,8,12,18,24h的细胞);天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3抑制剂+白藜芦醇组(先用1mmol/L天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3抑制剂预处理2h,再用白藜芦醇处理的滑膜细胞),各组均设3复管。③比色法测定用200μmol/L白藜芦醇处理后的类风湿关节炎滑膜细胞的天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3的相对活性;不同浓度的白藜芦醇处理12h后的类风湿关节炎滑膜细胞的天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3的相对活性。④采用Western-blot分析不同浓度白藜芦醇处理24h的类风湿关节炎滑膜细胞,天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3酶原的裂解。⑤实验设计为分组匹配对照。结果:①滑膜细胞培养过程中形态学改变:组织块贴壁后三四天,周边有少量滑膜细胞游走爬出。细胞呈多边形或长梭形,有两个或多个突起。培养7d左右,细胞数目增多,逐渐融合。得到第1代滑膜细胞。传代2次以上的滑膜细胞性状稳定,细胞形态以成纤维样细胞为主。②用200μmol/L白藜芦醇分别处理类风湿关节炎滑膜细胞4,8,12,18,24h,天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3活性于4h后明显升高,12h达高峰,持续至24h以上,白藜芦醇组不同处理时间与对照组比较,均显著增高(P<0.05)。③对照组及用50,100,200,400μmol/L白藜芦醇处理滑膜细胞12h,天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3活性分别为(1.00±0.07)、(1.80±0.17)、(1.96±0.18)、(2.45±0.17)、(3.25±0.24),呈浓度依赖性的升高,白藜芦醇组不同浓度与对照组均显著增高(P<0.05)。④对照组及用50,100,200,400μmol/L处理培养的类风湿关节炎滑膜细胞24h,天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3酶原的表达随药物浓度的增加而减少,100μmol/L时开始出现活性裂解片断P11(Mr11000),400μmol/L时P11增加。结论:①不同浓度的白藜芦醇处理类风湿关节炎滑膜细胞12h和200μmol/L白藜芦醇处理类风湿关节炎滑膜细胞时,天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3的相对活性在4h开始升高,12h达高峰后缓慢下降,提示此现象具有浓度和时间的依赖性。②白藜芦醇浓度为400μmol/L时出现天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3的活性裂解片断P11(Mr11000)吸光度积分值高于100μmol/L,证实了在白藜芦醇诱导类风湿关节炎滑膜细胞凋亡过程中天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3被活化,并发挥了作用。

Activation of asparagic acid specific cysteine protease-3 during the resveratrol-induced apoptosis of synoviocytes in rheumatoid arthritis